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[参考译文] TLV7031:在50%占空比下没有过零检测

Guru**** 1090620 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV7031, TLV3491, TLV3201, TLV7011, LM393-N, TLV9031, TLV9032
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1120105/tlv7031-zero-crossing-detection-is-not-at-50-duty-cycle

器件型号:TLV7031
主题中讨论的其他器件: TLV3491TLV3201TLV7011LM393-NTLV9031TLV9032

您好!

我为220VAC 市电电源构建了60Hz 过零原型电路、但 TLV7031比较器的输出不是50%占空比。

我也使用 TLV3491进行了测试(我的库存中有这种情况)、但问题相同。

我想使用 TLV7011或 TLV3201进行测试、但我没有遇到 TLV7011 (在某些地方只需5美元)、德州仪器(TI)不再 向巴西提供样片。

输入正周期= 8、33ms  

输入负周期= 8、33ms

输出正周期= 8、42ms

输出负周期= 8、26ms

问题可能出在哪?

偏移?

内部迟滞? 但是 TLV3491 没有迟滞、只有 TLV7031!!!

 µs 延迟仅为3 μ s?

是否有一个(简单)解决方案可获得50%的占空比??

谢谢。

视频:

蓝色=正比较器输入(vi+)、vi-接地

黄色=比较器输出  

https://youtu.be/yOmY0KqYAZA

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    Rangel

    感谢您发帖。  必须有一些根本的因素阻止您获得预期的结果。  请提供您正在使用的电路、我将进行回顾。

    卡盘

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    您好 Rangel、

    您的电路的缺点是输入信号超出 TLV7031的共模输入电压范围。 这会使 TLV7031达到饱和状态、并且很可能会导致时序误差。

    LM393-N 的数据表显示了一个非常好的电路、您可以根据自己的需求轻松修改该电路:

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/994297/lm324-gives-constant-output-even-if-no-input-is-present/3673340#3673340

    Kai

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    e2e.ti.com/.../snoa999.pdf

    在附录中的德州仪器应用手册中、 输入信号也超过共模输入电压、 至少在负极部分中也是如此。  我使用 tlv7031和 tlv3491进行了测试,两者都有相同的问题。

    tlv7011和 tlv7031的 vcm 是与 VCC + 0.1相同的 VEE。

    tlv3491的 VCM 为 (V–)–0.2V 至 (V+)+ 0.2V  

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    Rangel

    我相信 Kai 提供了一个有趣的选择来考虑。  我还想建议这样的电路。  甚至可以修改二极管两端的电阻分压器以减小负电压摆幅、但我不会预计此实现会出现问题、因为它受电流限制。

    卡盘

    e2e.ti.com/.../240V-zero-cross-detect-tlv7031.TSC

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    卡盘、

    我在电路中使用的二极管的正向电压仅为0.3伏。

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    谢谢 Rangel

    那么、我所建议的与您的电路之间的主要区别在于、输入无法超过电源电压。  我的仿真不会对可能发生的任何饱和进行建模并导致延迟(非50%占空比)。  我很好奇切换到 TLV7011的影响、它的速度快10倍。  如果可能的话,我会考虑尝试这两种方案。  如果您可以获得样片、TLV7011是引脚兼容的。

    卡盘

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    我无法获取样片。

    我认为 Hamilton K. Ignacio 在巴西的德州仪器不再工作。

    您能否给我发送5个 TLV7011样片?

    谢谢 Chuck。

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    Rangel

    由于是这种情况、我建议您尝试对输入进行分频、以便信号首先保持在电源限制范围内。

    同时、我将通过一位朋友的请求离线联系我们的营销团队、了解如何提供最佳支持。

    卡盘

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    你好、Chuck、  

    我认为您 的朋友请求 已过期。

    是否可以再次发送?

    谢谢。

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    你好、Chuck、

    我 使用两个470K 电阻器的分压器对其进行了测试、几乎什么也没改变。

     使用两个100K 电阻器的分压器对其进行了测试、几乎没有任何变化。

    我想问题不是比较器输入的饱和。

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    Rangel

    很抱歉、这还不起作用、但我们会解决它。  我在办公室里有一些可以尝试的部件。  所以我确切地知道您构建的是什么、您是否使用我建议的二极管尝试了3电阻器网络?  如果没有、只需向我发送您在初始尝试后构建的内容的快照。  我希望明天能继续进行这项工作,但最晚的时间是星期三。  我将报告我的调查结果。  感谢您的耐心等待。

    卡盘

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    你好、Chuck、

    以下是电路:

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    谢谢。  我将找到一些要试验的样本并进行报告。

    卡盘

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    Rangel

    只是想向您介绍我的调查结果。  我构建了该电路、并注意到正负脉冲的时序被10微秒关闭。  但是、当我切换器件时、我注意到一些有趣的东西。  对于一个器件、正脉冲宽度大于负脉冲、而在另一个器件上、负脉冲宽度大于正脉冲。  由于正弦波输入的斜率在通过开关阈值时不是很快、因此输入失调电压可能会导致我们看到的时序差异。  我仿真了增加偏移、也看到了这一点。  我还在工作台上使用方波输入而不是正弦波进行了测试。  当我这么做时、输入占空比和比较器输出占空比匹配。  因此、我认为偏移可能会导致我们测量的偏斜值。  当您尝试不同的器件时、您是否会得到相同的偏斜或是否会发生变化?

    卡盘

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    你好、Chuck、

    我只使用一个 tlv7031和一个 tlv3491进行了测试,两者的偏斜是类似的。

    当我使用两个470k 分压器和两个100k 分压器进行测试时、如果我还记得、我注意到一些显著变化(两个测试都仅使用 tlv3491)。

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    我仍然认为它是导致误差的偏移。  我运行了+10mV 和-10mV 失调电压的仿真、以测试理论和我的正脉冲宽度变化了大约150us。  我确信我们测试的器件没有那么糟糕、但我已将偏移量放大以查看差异。  此外、当我使用方波进行测试时、输入和输出占空比匹配。  随着上升和下降时间的增加、偏移变得非常不相关。  因此似乎支持这一理论。  我们有一个双通道器件 TLV9032、它具有相当低的失调电压和相对较低的电源电流。  我们的单通道版本正在开发中、将具有相同的低偏移规格。  这将是 TLV9031、但将在几个月内不再提供。  我不确定我是否有更多的资源可以为您提供帮助、但我希望这些信息对您有所帮助。

    卡盘

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    你好、Chuck、

    是否可以使用 tlv9032组装真实电路并进行测试?

    谢谢。

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    Rangel

    我应该有一些可以测试的器件、但直到下周初才会测试。  然后我可以报告。  您寻求的是哪种类型的精度?  如果能了解有关您的应用的更多信息、那将是一个不错的选择。  如果需要、您可以脱机共享。

    谢谢、

    卡盘

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    你好、Chuck、

    下周初我还可以。

    我希望电气网络过零和生成的信号之间的延迟不超过20us。 我还希望该延迟在两个过零处对称(相等或非常接近)。

    我甚至可能会夸大我的应用、但是、我现在希望有一个设计良好的电路。

    零光耦合也需要进行隔离、因此20us 延迟 也包括隔离电路延迟。

    成本也很重要。

    低功耗、我也在使用电气网络为电路供电、因此、如果不是低功耗、输入电阻器会消耗大量能量。

    谢谢。

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    感谢 Rangel 分享额外的细节。

    我们将报告我们的调查结果。

    卡盘

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    您好 Rangel、

    感谢您的耐心等待。 我只是想向您介绍我们的调查结果。 TLV9032具有低偏移电压、我们可以看到输出和输入的占空比已匹配 、精度已提高。 但是、该器件不存在内部迟滞、这意味着我们在输出的边缘看到了抖动。 为了解决此问题、我们在比较器的正反馈环路中将一个电容器与一个电阻器串联、从而实现了交流迟滞。 电容器通过输出的快速边缘、这会对输入信号产生短暂的反冲、并使其远离阈值以停止任何抖动。 电阻器会减弱该反冲振幅。 通常、当您只需要在短时间内进行迟滞时、会使用此方法。 在我们的电路中、我发现电容器的几百 pF 和电阻器的几个千欧姆电阻器中的振幅减小得最多。 您将需要使用这些值来查看哪些值可为您提供最佳结果。 您可能还需要一个旁路电容器来稳定电源并降低任何噪声。  

    -Chi

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    尊敬的 Chi Nguyen1:

    您能否布置电路?

    有趣的发现。

    奇怪的是、我不幸运(或幸运)获得了具有高偏移的集成电路(TLV7031)、因为数据表指定 TLV7031的典型偏移为+/- 0.1mV、但它可以达到+/- 8mV。

    谢谢。

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    您好 Rangel、

    有关使用 TLV9032并具有交流迟滞的电路、请参阅随附的。 请记住、虽然失调电压是一个因素、但其他因素(如输入信号频率和边沿、器件速度以及示波器中的测量误差和精度 )也可能会影响您的结果。  

    e2e.ti.com/.../240V-zero-cross-detect-tlv9032.TSC  

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    尊敬的 Chi Nguyen1:

    我仍然对你的最后发言有疑问。

    您是否在实践中组装了电路?

    同一电路(所有连接和值)?

    已连接至电气网络220V 60Hz?

    谢谢。

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    您好 Rangel、

    我们没有使用220V 电源、因为 这对我们在实验室中会造成巨大的安全隐患、但我们确实使用10V 60Hz 电源和 R1 50k (这与220V 和1MEG 类似)组装了电路。  

    -Chi

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    我知道。

    在实验1:1中,您没有隔离变压器,220V 到220v?

    470K 电阻器还需要一个同相和一个中性(可能会影响电路)。

    如果能够像我那样使用相同的组件组装电路、我相信结果会更加可靠。

    谢谢。

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    Rangel

    这是一个非常有趣的应用、我们非常感谢您使用该论坛。  但是,我们不能把我们的支持超越这一点。  我们已尽最大努力、根据我们对比较器的了解以及我们在实验中看到的情况、提出建议。  如果您对我们的比较器还有任何疑问、请随时发表您的问题、我希望您能找到最适合您的应用的解决方案。   

    卡盘

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    您好 Rangel、

    这些电路-无论它们多么出色-都要受到这样一个重要事实的影响:实际主电源电压可能与纯净、纯净和理想的60Hz 正弦波有很大的不同。 这经常被忽视、在尝试寻找过零的"确切"时刻时可能会产生很多麻烦。

    最简单的补救方法是在过零检测器前面添加一些简单的 RC 低通滤波、以抑制至少部分谐波、瞬变、毛刺脉冲和骤降。

    此外、还建议在应用中使用电源电压滤波器、不仅可以抑制来自外部的噪声、还可以抑制应用本身产生的开关噪声。

    为了使所有这些内容正确地组合在一起、有很多开发工作要做、这远远超出了在这样一个论坛中可以得到的帮助。

    Kai

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    您好 Kai Klaas69、

    我知道这一切,但 至少到目前为止,这不是问题。

    比较器输入信号具有50%占空比(或非常接近)、比较器输出没有50%占空比。

    可能是"比较器输入信号的高阻抗(470k)"导致了问题 或二极管电桥或比较器中的其他问题(失调电压或内部迟滞或两者)

    频率仅为60Hz、想象一下在15kHz 音频等高频信号下具有精度或在 MHz 范围内具有更高精度。

    谢谢。  

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    感谢 Kai 持续提供出色的支持。

    Rangel

    由于我认为我们无法为您的申请提供任何额外支持、我将关闭此帖子。  我希望你能利用我们的一些建议。

    卡盘